管道自然災(zāi)害風(fēng)險因素分析

1、 管道自然災(zāi)難風(fēng)險因素分析 一、自然災(zāi)難種類 管道距離越長，其通過的地質(zhì)條件就越簡潔，人類工程活動頻繁，自然災(zāi)難類型多種多樣。管道沿線可能對管道造成危害的自然災(zāi)難主要有地震、倒塌和滑坡、泥石流、采空塌陷、沖蝕坍岸、風(fēng)蝕沙埋、洪水、凍土、大風(fēng)、軟土、鹽漬土、巖溶塌陷、雷電等。其中地震、洪水、倒塌和滑坡、泥石流、沖蝕坍岸、巖溶塌陷、風(fēng)蝕沙埋對管道安全影響較大。 二、自然災(zāi)難對自然氣管道的危害 1. 地震 地震是地殼運(yùn)動的一種表現(xiàn)，雖然發(fā)生頻率低，但因目前尚無法精確預(yù)報，具有突發(fā)的性質(zhì)，一旦發(fā)生，財產(chǎn)和環(huán)境損失格外嚴(yán)峻。地震產(chǎn)生地面豎向與橫向震驚，可導(dǎo)致地面開裂、裂縫、塌陷，還可引發(fā)火災(zāi)、滑坡等次生

2、災(zāi)難，對管道工程的危害主要表現(xiàn)在可使管道位移、開裂、折彎；可破壞站場設(shè)施，導(dǎo)致水、電、通訊線路中斷，引發(fā)更為嚴(yán)峻的次生災(zāi)難。 管道在不同地震烈度場中的行為特征見表2-5。 表2-5 管道在不同地震烈度場中的行為特征 地震烈度 管道及地物行為 地表現(xiàn)象 山體倒塌，個別狀況下有裂縫，偶有塌方 潮濕疏松處地表有裂縫 地下管道接頭處受破壞，道路裂縫、塌方 地表裂縫可達(dá)10cm以上，有泥沙冒出，水位較高、地形裂開處，滑坡、倒塌普遍 道路消逝裂縫，部分地下管道遭破壞 滑坡、山崩 地下管道裂開 滑坡、山崩普遍 地下管道完全破壞 地表巨大破壞 2.洪水 我國西部河流大多為內(nèi)陸流河，河流以高山的融雪和大氣降水為

3、水源，具有落差大、暴雨洪水洪峰流量比平均流量大幾倍甚至幾十倍的特點。一般來講，山區(qū)降水量多余平原區(qū)，且山區(qū)降雨量是平原區(qū)的56倍，是洪水形成的根源。由于山坡植被貧乏，溝道坡將大，保水蓄水力氣極差，69月一旦有較大降雨，在短時間內(nèi)形成極強(qiáng)的洪水徑流，流速急，猛漲猛落，夾雜大量石頭泥沙，易形成泥石流，對穿越河流的管道具有確定的威逼，特殊是布設(shè)在彎曲河段凹岸一側(cè)的管道，可能會因溝岸的坍塌而被暴露出來，甚奎發(fā)生懸空和變形。在管道沿線的低山溝谷、山前沖積平原出山口及山間凹地中的沖溝及沖溝匯流處，降水形式常以暴雨為主，河溝洪水夾帶泥沙，形成特有的暴雨洪流危害，對岸邊形成沖刷破壞。；并具有短時間內(nèi)破壞建筑設(shè)

4、施、道路工程、管道工程設(shè)施等特征。這些地段河流落差大，河床不穩(wěn)定，下切速度快，很簡潔對管道造成威逼。這些河流還有一個特點是非雨季沒有水或水量很小，但進(jìn)入雨季，.山洪暴發(fā)，水量劇增，并夾帶泥沙石頭，對管道破壞極大。如新疆的鄯一烏輸氣管道從白楊河穿越，上年秋天做的過水面在其次年五月已下切了1.5m；1996年白楊河突發(fā)洪水將建設(shè)中的鄯一鳥輸氣管道沖斷。 3. 倒塌和滑坡 自然氣管道如經(jīng)過地質(zhì)構(gòu)造活動猛烈地區(qū)，這些地區(qū)巖石松散裂開，地形變化較大，易形成倒塌和滑坡，影響管道建設(shè)和運(yùn)營安全。如西氣東輸管道經(jīng)過新疆某區(qū)域時，管道在山谷中穿行，地表風(fēng)化作用猛烈.，地質(zhì)環(huán)境脆弱，管道線位選擇余地小，緊靠山體斜

5、坡敷設(shè)，地形陡峻，兩側(cè)基巖坡角較大，一般大于40，最大能達(dá)到60，倒塌、滑坡危急地段長達(dá)幾十公里。 4. 泥石流 如西部地區(qū)發(fā)育規(guī)模較大的沖溝，沖溝中松散積累物豐富，坡積物較厚，成為潛在泥石流隱患。一旦遇到突發(fā)性的強(qiáng)降水過程，存在發(fā)生泥石流的可能性。 5. 沖蝕坍岸 沖蝕是在地表水的動力作用下，地表、沖溝或河床中的碎屑物被搬運(yùn)，造成河床和岸坡磨蝕的現(xiàn)象。坍岸主要指沖刷作用造成河岸或沖溝岸坡的坍塌現(xiàn)象。 6. 風(fēng)蝕沙埋 風(fēng)蝕常與沙漠和礫漠化(戈壁灘)相伴消逝，風(fēng)蝕作用表現(xiàn)為風(fēng)力及其夾帶的沙石對障礙物產(chǎn)生巨大的沖擊和磨蝕作用，引起障礙物損壞。隨風(fēng)移動的粉細(xì)沙經(jīng)常在低凹地沉積下來，形成移動沙丘、沙壟

6、等，簡潔造成低洼處被沙淤埋或填平，成為沙埋災(zāi)難。 7. 煤礦采空塌陷和自燃 如管道經(jīng)過煤礦采礦區(qū)域，礦井分布密集，形成采空塌陷區(qū)域，同時還存在未塌陷的地下采空區(qū)，在管道施工和運(yùn)營過程中有產(chǎn)生塌陷和不均勻沉降的危急，對管道造成破壞。.同時還有煤層的自燃現(xiàn)象也會危及管道的安全。 8. 凍土 季節(jié)性凍土對管道危害主要是凍脹，地基土的凍脹可使管道中應(yīng)力發(fā)生變化，嚴(yán)峻時將影響管道安全使用。多年凍土對管道的危害主要是融沉。局部不均勻融沉可使管道應(yīng)力發(fā)生轉(zhuǎn)變，影響管道安全。 9. 地震與沙土液化 飽和沙土在地震力作用下，受到猛烈振動后土粒會處于懸浮狀態(tài)，致使土體丟失抗剪切強(qiáng)度而地基失效的現(xiàn)象，稱之為地震液化

7、。地震液化是一種典型的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)難，它是飽和沙土和低塑性粉土與地震力相互作用的結(jié)果，一般發(fā)生在一度的高地震烈度場內(nèi)。 10. 巖溶地面塌陷 巖溶地面塌陷是巖溶分布區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育的一種危害很大的自然現(xiàn)象，是在地下水動力條件急劇變化的狀態(tài)下，由發(fā)育于溶洞之上的土洞往上進(jìn)展，洞頂上覆土層漸漸變薄，抗塌陷力不斷減弱，當(dāng)接近或超過極限的狀況下而誘發(fā)地面塌陷。 11. 鹽漬土 鹽漬土對管道有腐蝕性，對混凝土鋼結(jié)構(gòu)具中等一強(qiáng)腐蝕性。鹽漬土的主要危害是其中的Cl-1、SO4-2腐蝕金屬管道，縮短管道壽命。鹽漬土的另一危害是地表土體中的大量無機(jī)鹽在水的作用下可以發(fā)生積聚或結(jié)晶，體積變大造成地表發(fā)生膨脹變形，形成鹽脹災(zāi)難；當(dāng)大量易溶鹽類在降水或地表流水作用下被溶解帶走時，常會消逝地基溶陷現(xiàn)象。 12. 雷電 管道架空部分和地面部分(如跨越管段、站場管道和工藝設(shè)施)，相對于整個埋地管道而言都是優(yōu)良的接閃器，在四周空中有云存在的狀況下；可能形成一個感應(yīng)電荷中心，從而患病直擊雷的威逼。管道不僅會感應(yīng)正雷，還會感應(yīng)負(fù)雷。正雷和負(fù)雷對管道，特殊是對陰極疼惜設(shè)備的運(yùn)行存在著不同程度的影響。 當(dāng)管道上空形成雷云時，其下面大面積形成一個靜電場，埋地管道也同大地一樣表面感應(yīng)出相反的電荷，當(dāng)電荷積聚到確定程